《室内办公大楼毫米波和亚太赫兹空间统计信道模型》

  • 来源专题:宽带移动通信
  • 编译者: 张卓然
  • 发布时间:2021-05-21
  • 这项研究是在西奥多(泰德)·S·拉帕波特的指导下,由研究生鞠世豪、邢云筹和奥雅斯·坎赫尔领导下进行的。

    移动设备的使用无处不在,物联网(IoT)爆炸性增长和多样化,在这些的影响下,第六代(6G)无线系统将需要提供前所未有的高数据速率和系统吞吐量,这在一定程度上可以通过部署毫米波(mmWave)和太赫兹(THz)频率(即30千兆赫兹至3太赫兹)发射和接收系统来实现。这些范围的电磁频谱能够在接近零延时的情况下实现海量的数据吞吐,这是增强显示(AR)、虚拟现实(VR)和自动驾驶等无线应用产生的未来数据流量需求的关键。

    重要的是,在6G无线通信中成功部署毫米波和太赫兹系统的关键将是它们在室内场景中的性能。因此,室内环境的准确太赫兹信道特性对于将收发器、空中界面和6G及以上协议的设计变为现实至关重要。

    为此,纽约大学无线研究中心已经采用了NYUSIM 3.0,这是其基于MATLAB®的开源毫米波和亚太赫兹统计信道模拟软件的最新版,使得能够对500兆赫兹到150千兆赫兹的频率和0至800赫兹的射频带宽进行室内多输入多输出(MIMO)信道模拟。新的NYUSIM 3.0可用一个简单的麻省理工学院风格的开源确认许可证公开获得。迄今为止,NYUSIM已经被下载了八万次。

    NYUSIM 3.0沿用了NYUSIM早期版本中采用的3D室外统计信道模型的数学框架,实现了毫米波和亚太赫兹频率的3D室内统计信道模型。毫米波和亚太赫兹频率室内3D统计信道模型,是在2014年和2019年在一栋办公大楼进行28千兆赫兹和140千兆赫兹大范围无线电传播测量中开发的,有两个场景:视距(LOS)场景和非视距(NLOS)场景。团队仔细测量了超过一万五千个功率延迟剖面,研究时间和空间信道统计数据,如时间簇的数量、簇延迟和波瓣角分布。

    一篇即将发表的论文《室内办公大楼毫米波和亚太赫兹空间统计信道模型》(将刊登在2021年二季度《电气与电子工程师协会精选通讯领域期刊》和《太赫兹通讯与网络专刊》)中详细阐述了3.0版本采用的信道模型,该论文是纽约大学无线研究中心三名学生组成的团队和电气与计算机工程系在拉帕波特的指导下和在博士生鞠世豪的领导下撰写的。除了提出一个基于室内信道测量的毫米波和亚太赫兹频段统一室内信道模型外,这项工作还为未来100千兆赫兹以上的标准编制提供了参考。

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